
//目的是调用 oj_model类 形成 string类型的html字符串
#pragma once
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <string>
#include <mutex>
#include <algorithm>
#include <cassert>

#include "../comm/httplib.h"
#include "../comm/util.hpp"
#include "../comm/log.hpp"
#include "oj_model.hpp"
#include "oj_view.hpp"
#include <json/json.h>
namespace ns_control
{
    using namespace std;
    using namespace ns_util;
    using namespace ns_log;
    using namespace ns_model;
    using namespace ns_view;
    using namespace httplib;
    //服务主机
    /*
    一个编译服务对应一个主机
    是一个逻辑上的概念
    */
    class Machine
    {
    public:
        std::string ip;
        int port;
        uint64_t load;//记录当前主机有几个负载
        std::mutex *mtx;//主机的负载新增或减少应是原子的 而且C++中mutex是禁止拷贝的
                        //使用指针的形式进行锁操作
    public:
        Machine()
            :ip(""),port(0),load(0),mtx(nullptr)
        {}
        ~Machine(){}
        //增加主机的负载
        void IncLoad()
        {
            if(mtx) mtx->lock();
            ++load;
            if(mtx) mtx->unlock();
        }
        //减少主机负载
        void DecLoad()
        {
            if(mtx) mtx->lock();
            --load;
            if(mtx) mtx->unlock();
        }
        //用于编译服务离线时的负载清零
        void ResetLoad()
        {
            if(mtx) mtx->lock();
            load=0;
            if(mtx) mtx->unlock();
        }

        //获取主机负载
        uint64_t Load()
        {
            uint64_t _load=0;
            if(mtx) mtx->lock();
            _load=load;
            if(mtx) mtx->unlock();
            return _load;
        }   

    };
 
    //配置文件的路径 里面是可以为我们提供服务的 主机的ip和端口号
    const std::string service_machine = "./conf/service_machine.conf"; 
    //用来管理主机 并根据负载选择 合适主机的管理模块
    class LoadBlance
    {
    private:
        //保存所有可以提供编译服务的主机

        //每一台主机都有自己的下标 充当当前主机的ID
        std::vector<Machine> machines;
        //所有在线的主机id
        std::vector<int>online;
        //所有离线的主机id
        std::vector<int>offline;

        std::mutex mtx;
    public:
        LoadBlance()
        {
            assert(LoadConf(service_machine));
            LOG(INFO) << "加载 " << service_machine << " 成功"<< "\n";
        }
        ~LoadBlance()
        {}
    public:
        //加载配置文件 配置文件里面放的是 总共有哪些主机可以为我们提供服务及他们的ip和端口号
        bool LoadConf(const std::string &machine_list)
        {
            std::ifstream in(machine_list);
            if(!in.is_open())
            {
                LOG(FATAL)<<"加载 "<<machine_list<<"失败"<<"\n";
                return false;
            }
            std::string line;
            while(std::getline(in,line))
            {
                std::vector<std::string> tokens;
                StringUtil::SplitString(line,&tokens,":");
                if(tokens.size()!=2)
                {
                    LOG(WARNING)<<"切分"<<line<<"失败"<<"\n";
                    continue;
                }
                Machine m;
                m.ip=tokens[0];
                m.port=atoi(tokens[1].c_str());
                m.load=0;
                m.mtx=new std::mutex();
                //machines.size()刚好和下标对应
                online.push_back(machines.size());
                machines.push_back(m);
            }
            in.close();
            return true;
        }

        //该函数是输出型参数 输出最合适的主机的ID 和 Machine主机的地址的地址或者理解为 Machine* 的引用
        bool SmartChoice(int* id, Machine** m)
        {
            //使用选择好的主机 更新该主机的负载
            //我们可能需要离线该主机 
            mtx.lock();
            //负载均衡
            //轮训+hash 确保拿到的主机是负载最小的
            int online_num=online.size();
            if(online_num==0) 
            {
                mtx.unlock();
                LOG(FATAL)<<"没有主机在线"<<"\n";
                return false;
            }
            //通过遍历的方式拿到所有机器中负载最小的那个
            *id=online[0];
            *m=&machines[online[0]];
            uint64_t min_load=machines[online[0]].Load();
            for(int i=0;i<online.size();i++)
            {
                uint64_t cur=machines[online[i]].Load();
                if(min_load > cur) 
                {
                    min_load=cur;
                    *id=online[i];
                    *m=&machines[online[i]];
                }
            }
            mtx.unlock();
            return true;
        }
        void OfflineMachine(int which)
        {
            //本质上就是把 online里面的数据搬到 offline
            //离线主机要将载荷清零
            mtx.lock();
            for(auto iter=online.begin();iter!=online.end();iter++)
            {
                if(*iter==which)
                {
                    machines[which].ResetLoad();
                    online.erase(iter);
                    offline.push_back(which);
                    break;
                }
            }
            mtx.unlock();
        }
        //统一上线
        //还是需要手动的重新运行./compile 8081等
        //这里只是把Vector中的数据进行了搬移罢了
        void OnlieMachine()
        {
            mtx.lock();
            online.insert(online.end(),offline.begin(),offline.end());
            offline.erase(offline.begin(),offline.end());
            mtx.unlock();
            LOG(INFO)<<"所有的主机又上线了"<<"\n";
        }

    };

    //控制器
    class Control
    {
    private:
        Model _model;
        View _view;
        LoadBlance _lb;
        
    public:
        Control(){}
        ~Control(){}
    public:

        void RecoveryMachine()
        {
            _lb.OnlieMachine();
        }
        //根据题目数据构建html
        bool AllQuestions(string *html)
        {
            bool ret = true;
            std::vector<struct Question> all;
            if (_model.GetAllQuestions(&all))
            {
                //为了升序排序罢了
                sort(all.begin(), all.end(), [](const struct Question &q1, const struct Question &q2){
                    return atoi(q1.number.c_str()) < atoi(q2.number.c_str());
                });
                // 获取题目信息成功，将所有的题目数据构建成网页
                _view.AllExpandHtml(all, html);
            }
            else
            {
                *html = "获取题目失败, 形成题目列表失败";
                ret = false;
            }
            return ret;
        }

        bool Question(const string &number,string *html)
        {
            bool ret = true;
            class Question q;
            if (_model.GetOneQuestion(number, &q))
            {
                // 获取指定题目信息成功，将所有的题目数据构建成网页
                _view.OneExpandHtml(q, html);
            }
            else
            {
                *html = "指定题目: " + number + " 不存在!";
                ret = false;
            }
            return ret;
        }

        //当有了负载均衡的算法模块 LoadBalance之后 就可以开始选择主机进行编译和运行了
        /***************************************
        * 输入:
        * code： 用户提交的代码
        * input: 用户给自己提交的代码对应的输入，不做处理
        * cpu_limit: 时间要求
        * mem_limit: 空间要求
        * *
        输出:
        * 必填
        * status: 状态码
        * reason: 请求结果
        * 选填：
        * stdout: 我的程序运行完的结果
        * stderr: 我的程序运行完的错误结果
        * *
        参数：
        * in_json: {"code": "#include...", "input": "","cpu_limit":1, "mem_limit":10240}
        * out_json: {"status":"0", "reason":"","stdout":"","stderr":"",}
        * ************************************/
        void Judge(const std::string &number, const std::string in_json, std::string *out_json)
        {
            // LOG(DEBUG) << in_json << " \nnumber:" << number << "\n";
            
            // 0. 根据题目编号，直接拿到对应的题目细节
            struct Question q;
            _model.GetOneQuestion(number, &q);

            // 1. in_json进行反序列化，得到题目的id，得到用户提交源代码，input
            Json::Reader reader;
            Json::Value in_value;
            reader.parse(in_json, in_value);
            std::string code = in_value["code"].asString();

            // 2. 重新拼接用户代码+测试用例代码，形成新的代码
            Json::Value compile_value;
            compile_value["input"] = in_value["input"].asString();
            compile_value["code"] = code + "\n" + q.tail;
            compile_value["cpu_limit"] = q.cpu_limit;
            compile_value["mem_limit"] = q.mem_limit;
            Json::FastWriter writer;
            std::string compile_string = writer.write(compile_value);

            // 3. 选择负载最低的主机(差错处理)
            // 规则: 一直选择，直到主机可用，否则，就是全部挂掉
            while(true)
            {
                int id = 0;
                Machine *m = nullptr;
                if(!_lb.SmartChoice(&id, &m))
                {
                    break;
                }

                // 4. 然后发起http请求，得到结果
                Client cli(m->ip, m->port);
                m->IncLoad();
                LOG(INFO) << " 选择主机成功, 主机id: " << id << " 详情: " << m->ip << ":" << m->port << " 当前主机的负载是: " << m->Load() << "\n";
                if(auto res = cli.Post("/compile_and_run", compile_string, "application/json;charset=utf-8"))
                {
                    // 5. 将结果赋值给out_json
                    if(res->status == 200)
                    {
                        *out_json = res->body;
                        m->DecLoad();
                        LOG(INFO) << "请求编译和运行服务成功..." << "\n";
                        break;
                    }
                    m->DecLoad();
                }
                else
                {
                    //请求失败
                    LOG(ERROR) << " 当前请求的主机id: " << id << " 详情: " << m->ip << ":" << m->port << " 可能已经离线"<< "\n";
                    _lb.OfflineMachine(id);
                    //_lb.ShowMachines(); //仅仅是为了用来调试
                }
            }
        }
    };

}